Auf mentalen Modellen der Struktur

Fortgeschrittene Alienrassen verwenden wahrscheinlich die gleichen Datenstrukturen wie wir.

Die Fragen, ob wir die einzigen im Universum sind, die über Empfindungsvermögen verfügen, sind vielleicht so alt wie unsere Zivilisation selbst. Im Laufe der Jahrhunderte haben sich auch unsere Modelle der außerirdischen Form entwickelt Im späten 19. Jahrhundert, als Nikola Tesla versuchte, über Radiowellen Kontakt mit Marsmenschen aufzunehmen, hörten wir hoffentlich weiter auf den Kosmos und sendeten unsere eigenen Botschaften über Radioteleskope über Projekte wie das Projekt Phoenix und das SETI-Projekt.

Eine mentale Übung, um Gemeinsamkeiten zu finden

Welche Gemeinsamkeiten können wir erwarten, wenn wir jemals Außerirdischen begegnen? Werden sie kohlenstoffbasierte Formen sein? Werden sie das Verständnis der Materie und des Periodensystems teilen? Werden sie unser Dezimalzahlensystem verstehen?

Die fremden Modelle der Linguistik werden sich wahrscheinlich sehr von unseren unterscheiden, ebenso ihre Modelle der Biologie, Physik und Chemie. Auch hier auf der Erde gibt es alternative Periodensysteme, und es wurde angenommen, dass es im Universum möglicherweise nicht auf Kohlenstoff basierende Lebensformen gibt.

Was wir normalerweise als „Leben“ betrachten, basiert auf Ketten von Kohlenstoffatomen mit einigen anderen Atomen wie Stickstoff oder Phosphor. Wir können uns vorstellen, dass man Leben auf einer anderen chemischen Basis wie Silizium haben könnte. - Stephen Hawking, Leben im Universum.

Damit die Außerirdischen in der Lage sind, interstellare Reisen zu knacken und uns zu besuchen, müssen ihre Modelle der Physik zumindest eine viel fortgeschrittenere Form von uns sein. Damit sie herausgefunden haben, dass E = mc² und dann Wurmlöcher entschlüsseln statt WMDs zu erstellen wäre keine Kleinigkeit. Dies ist auch als Fermis Paradoxon bekannt, das besagt, dass intelligente Lebensformen sich nicht finden können, weil sie sich selbst zerstören, bevor sie herausfinden können, wo sie in Beziehung zu den anderen stehen.

Wenn wir durch ein außerirdisches Raumschiff stöbern würden, welches Artefakt könnten wir möglicherweise finden, das wir sofort verstehen und schätzen könnten?

Ihre Technologie ist für uns wahrscheinlich weiter fortgeschritten als ein Smartphone für einen Neandertaler. Ihre Biologie und Sprache sind möglicherweise auch nicht zu entziffern. Eines werden wir jedoch wahrscheinlich finden und sofort verstehen und entziffern können.

Damit sie uns gefunden haben, müssen sie eine Karte haben. Und die Karte wäre wahrscheinlich eine Grafik mit Orten von Interesse, die als Eckpunkte markiert sind.

Im Kontext des Kosmos muss das Finden der Erde wie das Finden einer Nadel im Heuhaufen sein. Um die Erde zu besuchen, müssen sie aufwändige Karten bis zum nächsten Wurmloch in unserer Galaxie haben (vorausgesetzt, unsere Modelle der Raumfahrt).

Wenn wir jemals intelligenten Lebensformen aus einem anderen Teil des Universums begegnen, werden sie wahrscheinlich dieselben grundlegenden Datenstrukturen kennen, verstehen und erkennen, die wir in unseren Büchern zur Informatik haben. - Salvatore Sanfilippo, Das Redis-Manifest

Aber werden die Außerirdischen Mathe können?

Die Idee, effiziente Strukturen für die Organisation zu bilden, ist für intelligente Wesen intuitiv und erfordert nicht unbedingt ein Verständnis der Mathematik.

Kann die Ameise rechnen?

Die Strukturen der Informationstheorie sind jedoch nicht an solche Überlegungen gebunden. Die Ameisenkolonie weiß, wie man effiziente Strukturen für verknüpfte Listen bildet, um von einem Zweig zum anderen zu gelangen, ohne ein Verständnis für Mathematik oder formales Denken zu haben.

Tiere auf der Erde wissen, wie sie sich in effizienten Strukturen organisieren können.

Die meisten Lebensformen auf der Erde haben eine Abstraktion für die Gesellschaft. Die Gesellschaft, die sich in Gruppen bildet und dabei eine Netzwerkintelligenz erwirbt. Durch diese Netzwerkintelligenz werden sie keine dummen Tiere mehr und beginnen, optimale Strukturen zu bilden, deren Effizienz für eine bestimmte Aufgabe oft sogar durch unsere derzeit wohl begrenzten Modelle der Mathematik mathematisch bewiesen werden kann. Betrachten wir einige grundlegende Organisationsstrukturen, die bei Tieren auf der Erde allgegenwärtig sind, und wir können davon ausgehen, dass die Außerirdischen das gleiche Verständnis für mathematische Strukturen haben wie wir.

Die List-Abstraktion

Die Liste ist vielleicht der intuitivste und häufigste Übergang von Zufälligkeit zu Ordnung in der Natur. Erscheint in der Informationstheorie oft als Array, Linked-List, Stack, Queue usw.

Die Liste ist eine häufig vorkommende Struktur.

Die Liste kann je nach Modell einen schnelleren Abruf oder das Einfügen an den Enden beliebiger Positionen ermöglichen. Tiere bilden bei der Migration eine Listenstruktur, Fischschwärme bilden in den Ozeanen zirkuläre Linklisten.

Wenn wir in einer Supermarktkasse stehen, bilden wir eine Warteschlange, die ein effizientes und faires System ermöglicht, in dem die Person, die zuerst eintritt, zuerst bedient wird. Wenn wir unsere Kissen auf dem Bett bestellen, bilden wir oft ein Tupel, eine Art Liste.

Die Zeilen- / Spaltenabstraktion

Die Tabellenstruktur wird in der Informationstheorie häufig als zweidimensionaler Array-Typ angesehen. In der Natur gibt es auch einige Beispiele für Strukturen - der Bienenstock kann als Tabelle modelliert werden, wobei jede über einen eindeutigen Zeilen-Spalten-Index erfolgen kann.

Die Tabellenstruktur ermöglicht die dichte Speicherung und Indizierung von Artefakten [Credits]

Relationale Datenbanken weisen außerdem dieselbe Zeilen-Spalten-Struktur auf, in der jede Entität als eine Reihe von Eigenschaften in Spalten und Werte für die Eigenschaften als Zeilen modelliert werden kann. In einer Tabelle kann auf jede Zelle über den Zeilen- und Spaltenindex zugegriffen werden, wodurch O (1) leicht abgerufen werden kann, aber das Einfügen an beliebigen Positionen kann teurer sein.

Die Graph-Abstraktion

Ein Graph ist eine Menge von Scheitelpunkten, die durch Kanten verbunden sind. Vom Spinnennetz bis zu Weltkarten finden wir überall in der realen Welt sowie auf unseren Computermodellen Implementierungen von Grafiken.

Der Graph (Netzwerk von Eckpunkten, die über Kanten verbunden sind) ist eine intuitive Möglichkeit, unser Universum zu modellieren.

Die Graphentheorie selbst ist ein großes Thema mit vielen vielen Implikationen. Auf Computermodellen wie auf Papiergrafiken kann The Spider auf verschiedene Arten implementiert werden. Sie modellieren eine Grafik als Heimat und zum Fangen von Beute. Menschen verwenden häufig Diagramme, um Beziehungen und Orte auf Karten und verbundenen Objekten zu modellieren.

Gesellschaft als Abstraktion für das Führen und Organisieren von Aufzeichnungen

Aufzeichnungen und Organisation bilden die Grundlage für Zivilisation und Gesellschaft. Aktionen können nur dann Konsequenzen haben, wenn Datensätze vorhanden sind, auf die sich die Aktionen beziehen können. Diese Aufzeichnungen werden auf Papier oder in Computern gespeichert, indexiert und über Datenstrukturen in leicht abrufbaren Formaten organisiert.

Menschen, die sich in effizienten Strukturen organisieren, repräsentieren die Gesellschaft

Jedes System, das wir um uns herum sehen, sei es die Justiz oder die Stadtgemeinde, kann als Einheit abstrahiert werden, die in ihrem Zuständigkeitsbereich Aufzeichnungen führen muss. Der Fortschritt der Zivilisation kann als neue und erfinderische Art der Aufzeichnung angesehen werden. Die Computerrevolution hat unsere Aufzeichnungen digitalisiert, jetzt wird sie durch die Blockchain-Revolution dezentralisiert. Diese Datensätze, die von Notebooks auf zentralisierte Server verschoben wurden, werden nun in einem durch Kryptografie gesicherten öffentlichen Hauptbuchknoten abgelegt, da die Autoritätspersonen sich von alleinigen Hütern und Inhabern der Daten in bloße Aufseher verwandeln.

Abstrakte Organisationsstrukturen transzendieren Zeit und Evolution

Wir haben Datenstrukturen zum Speichern und Abrufen von Informationen verwendet, lange bevor wir die Strukturen mit der Informationstheorie formalisiert haben. Die Anzeigetafeln in Gladiatorenspielen im antiken Rom wurden wahrscheinlich in Listen und Tabellen aufbewahrt, die der Speicherung von Übereinstimmungsdatensätzen durch die Server von League of Legends ähneln, wenn auch auf einem anderen Speichermedium. In tausend Jahren, in denen sich unsere Datenverarbeitung so stark verändert hat, dass es schwierig sein wird, sie bis zu den bescheidenen Anfängen von heute zurückzuverfolgen, werden wir weiterhin dieselben abstrakten Datentypen implementieren, die wir jetzt effizienter implementieren Möglichkeiten zur Verwendung besserer zugrunde liegender Algorithmen und auf schnellerer Hardware. Vielleicht ist abstrakte Mathematik und Informationstheorie doch die gemeinsame Wahrheit, die Zeit und Leben selbst übersteigt.